电磁场与电磁波 第2版PDF电子书下载

第1章 电磁模型 1

1.1引言 1

1.2电磁模型简介 2

1.3国际单位制单位与普适常数 5

复习题 6

第2章矢量分析 8

2.1引言 8

2.2矢量的加法和减法 9

2.3矢量的乘积 10

2.3.1标量积或点积 10

2.3.2矢量积或叉积 11

2.3.3三个矢量的乘积 12

2.4正交坐标系 13

2.4.1直角坐标系 16

2.4.2圆柱坐标系 18

2.4.3球坐标系 21

2.5矢量函数的积分 25

2.6标量场的梯度 28

2.7矢量场的散度 31

2.8散度定理 34

2.9矢量场的旋度 36

2.10斯托克斯定理 39

2.11两个零恒等式 41

2.11.1恒等式Ⅰ 41

2.11.2恒等式Ⅱ 41

2.12亥姆霍兹定理 42

复习题 44

习题 45

第3章 静电场 49

3.1引言 49

3.2真空中静电学的基本公理 50

3.3库仑定律 52

3.3.1离散电荷系统的电场 56

3.3.2连续分布电荷的电场 57

3.4高斯定理及其应用 58

3.5电位 61

3.6静电场中的导体 67

3.7静电场中的电介质 70

3.8电通密度和介电常数 72

3.9静电场的边界条件 77

3.10电容和电容器 80

3.10.1电容器的串联和并联 83

3.10.2多导体系统的电容 85

3.10.3静电屏蔽 88

3.11静电能量和静电力 88

3.11.1场量表示的静电场能量 91

3.11.2静电力 93

复习题 95

习题 96

第4章 静电问题的解 102

4.1引言 102

4.2泊松方程和拉普拉斯方程 102

4.3静电问题解的唯一性 106

4.4镜像法 107

4.4.1点电荷和导体平面 108

4.4.2线电荷和平行导体圆柱 109

4.4.3点电荷和导体球 114

4.4.4带电球和接地平面 116

4.5直角坐标中的边值问题 117

4.6圆柱坐标中的边值问题 123

4.7球坐标中的边值问题 127

复习题 130

习题 131

第5章 稳恒电流 135

5.1引言 135

5.2电流密度和欧姆定律 136

5.3电动势和基尔霍夫电压定律 140

5.4连续性方程和基尔霍夫电流定律 141

5.5功耗和焦耳定律 143

5.6电流密度的边界条件 143

5.7电阻的计算 146

复习题 149

习题 150

第6章 静磁场 153

6.1引言 153

6.2真空中静磁学的基本公理 154

6.3矢量磁位 157

6.4毕奥-萨伐定律及应用 159

6.5磁偶极子 162

6.6磁化强度和等效电流密度 165

6.7磁场强度和相对磁导率 168

6.8磁路 169

6.9磁性材料的性质 174

6.10静磁场的边界条件 176

6.11电感和电感器 180

6.12磁能 186

6.13磁场力和磁转矩 189

6.13.1霍尔效应 190

6.13.2载流导体上的磁场力和磁转矩 190

6.13.3用存储的磁能表示磁场力和磁转矩 194

6.13.4用互感表示磁场力和磁转矩 196

复习题 197

习题 199

第7章 时变电磁场和麦克斯韦方程 207

7.1引言 207

7.2法拉第电磁感应定律 208

7.2.1时变磁场中的静止回路 208

7.2.2变压器 209

7.2.3静磁场中的运动导体 212

7.2.4时变磁场中的运动回路 213

7.3麦克斯韦方程 216

7.4位函数 219

7.5电磁边界条件 221

7.5.1两种无损耗线性媒质之间的分界面 222

7.5.2电介质和理想导体之间的分界面 222

7.6波动方程及其解 224

7.6.1位函数的波动方程的解 224

7.6.2无源波动方程 225

7.7时谐场 226

7.7.1相量的应用 226

7.7.2时谐电磁学 228

7.7.3简单媒质中的无源场 229

7.7.4电磁波谱 232

复习题 233

习题 234

第8章 平面电磁波 239

8.1引言 239

8.2无损耗媒质中的平面波 239

8.2.1多普勒效应 243

8.2.2横电磁波 244

8.2.3平面波的极化 246

8.3损耗媒质中的平面波 248

8.3.1低损耗电介质 249

8.3.2良导体 249

8.3.3电离气体 252

8.4群速 254

8.5电磁能流和坡印廷矢量 257

8.6导体平面边界的垂直入射 261

8.7导体平面边界的斜入射 264

8.7.1垂直极化 264

8.7.2平行极化 267

8.8电介质平面边界上的垂直入射 268

8.9多层电介质分界面上的垂直入射 271

8.9.1总场的波阻抗 272

8.9.2用多层电介质作阻抗变换 273

8.10电介质平面边界上的斜入射 275

8.10.1全反射 276

8.10.2垂直极化 278

8.10.3平行极化 280

复习题 282

习题 283

第9章 传输线理论及应用 290

9.1引言 290

9.2沿平行板传输线的横电磁波 291

9.2.1有损平行板传输线 294

9.2.2微带线 295

9.3一般的传输线方程 297

9.3.1无限长传输线上波的特性 298

9.3.2传输线参数 302

9.3.3功率关系导出的衰减常数 304

9.4有限长传输线上波的特性 305

9.4.1传输线用作电路元件 308

9.4.2电阻性终端的传输线 313

9.4.3任意终端的传输线 316

9.4.4传输线电路 318

9.5传输线的瞬态 321

9.5.1反射图 323

9.5.2脉冲激励 325

9.5.3初始充电传输线 327

9.5.4电抗负载传输线 329

9.6史密斯圆图 331

9.7传输线阻抗匹配 340

9.7.1四分之一波长变换器作阻抗匹配 341

9.7.2单短截线匹配 343

9.7.3双短截线匹配 347

复习题 350

习题 352

第10章 波导和谐振腔 359

10.1引言 359

10.2波沿均匀波导的一般传输特性 360

10.2.1横电磁波 361

10.2.2横磁波 362

10.2.3横电波 365

10.3平行板波导 368

10.3.1平行板间的TM波 368

10.3.2平行板间的TE波 371

10.3.3能量传输速度 373

10.3.4平行板波导中的衰减 374

10.4矩形波导 377

10.4.1矩形波导中的TM波 377

10.4.2矩形波导中的TE波 380

10.4.3矩形波导中的衰减 383

10.4.4矩形波导中的不连续性 386

10.5圆波导 388

10.5.1贝塞尔微分方程和贝塞尔函数 388

10.5.2圆波导中的TM波 391

10.5.3圆波导中的TE波 392

10.6介质波导 394

10.6.1沿介质板传播的TM波 394

10.6.2沿介质板传播的TE波 397

10.6.3关于介质波导的补充信息 400

10.7谐振腔 401

10.7.1矩形谐振腔 402

10.7.2谐振腔的品质因数 405

10.7.3圆形谐振腔 406

复习题 409

第11章 天线和辐射系统 416

11.1引言 416

11.2基本偶极子的辐射场 417

11.2.1基本电偶极子 417

11.2.2基本磁偶极子 419

11.3天线方向图和天线参数 421

11.4细直线天线 426

11.4.1半波偶极子 427

11.4.2有效天线长度 429

11.5天线阵 431

11.5.1二元阵 431

11.5.2一般的均匀直线阵 433

11.6接收天线 438

11.6.1内部阻抗和方向图 438

11.6.2有效面积 440

11.6.3反向散射横截面 442

11.7发送-接收系统 443

11.7.1佛利斯传输定理和雷达方程 443

11.7.2近地面的波传播 445

11.8一些其他类型的天线 446

11.8.1行波天线 446

11.8.2螺旋天线 448

11.8.3八木天线 449

11.8.4宽带天线 451

11.9孔径辐射器 454

参考文献 458

复习题 459

习题 460

附录A符号和单位 465

A.1基本的国际单位制（或有理制MKSA）单位 465

A.2导出单位 465

A.3单位的倍数和约数 467

附录B一些有用材料的常数 468

B.1真空中的常数 468

B.2电子和质子的物理常数 468

B.3相对介电常数 468

B.4电导率 469

B.5相对磁导率 469

附录C表格索引 470

精选习题答案 471

术语 481

一些常用矢量恒等式 493

梯度、散度、旋度以及拉普拉斯运算 494

柱坐标（r，Φ ，z） 495

球坐标（R，θ ，Φ） 496

总的参考文献 497